Kluczowa różnica między anatazowym rutylem a brukitem polega na tym, że anataz ma tetragonalną jednostkę elementarną z czterema jednostkami TiO2, rutyl ma tetragonalną jednostkę elementarną z dwiema jednostkami TiO2, podczas gdy brukit ma rombową jednostkę elementarną z ośmioma jednostkami TiO2.
Dwutlenek tytanu lub TiO2 to ważny minerał, który występuje naturalnie. Istnieją cztery różne struktury minerałów dwutlenku tytanu: anataz, rutyl, brukit i akaogit.
Co to jest Anatase?
Anataz jest formą TiO2 (dwutlenek tytanu), która ma kolor od niebieskiego do żółtego. Ten minerał ma ciemny kolor ze względu na obecność zanieczyszczeń. W przeciwnym razie jest bezbarwny lub biały.
Rysunek 01: Anataz
Anataz występuje z tetragonalnym układem kryształów, ale nie przypomina ułożenia atomów rutylu (mają one różne ułożenia). Anataz jest optycznie ujemny (podczas gdy rutyl jest optycznie dodatni). Ma metaliczny wygląd w porównaniu z wyglądem rutylu. Czasami producenci produkują ten minerał jako związek syntetyczny, ponieważ ma on wiele zastosowań w produkcji półprzewodników. Np. metoda zol-żel obejmuje produkcję anatazu typu TiO2. Zachodzi tam hydroliza czterochlorku tytanu (TiCl4).
Co to jest rutyl?
Rutyl to minerał, który przede wszystkim zawiera TiO2 (dwutlenek tytanu) o głębokim czerwonym kolorze. Jest to najliczniej występująca naturalnie występująca forma dwutlenku tytanu ze względu na jego wysoką stabilność. Rutyl ma polimorfy, takie jak anataz, brukit itp. Rutyl występuje głównie w skałach magmowych i metamorficznych, które znajdują się w wysokich temperaturach i warunkach wysokiego ciśnienia.
Rysunek 02: Rutyl
Rozważając strukturę kryształu rutylu, ma on tetragonalną komórkę elementarną składającą się z kationów tytanu i anionów tlenu. Kationy tytanu (Ti+4) w tych ogniwach mają liczbę koordynacyjną 6. Anion tlenu (O2-) ma liczbę koordynacyjną 3. Najważniejsze właściwości rutylu to:
- Wysoki współczynnik załamania światła przy widzialnych długościach fal
- Duża dwójłomność
- Wysoka dyspersja
Trzy główne zastosowania rutylu to produkcja ceramiki ogniotrwałej, produkcja pigmentów dwutlenku tytanu i produkcja tytanu metalicznego. Ponadto drobno sproszkowany rutyl jest ważny w produkcji farb, tworzyw sztucznych i papieru. Dzieje się tak, ponieważ drobno sproszkowany rutyl ma olśniewająco biały kolor. Co więcej, cząsteczki Nao-TiO2 są wykorzystywane w przemyśle kosmetycznym, ponieważ są one przezroczyste dla światła widzialnego i mogą jednocześnie pochłaniać światło UV.
Co to jest Brookite?
Brookite to rodzaj TiO2 (dwutlenek tytanu), który ma głęboki czerwono-brązowy kolor. Jest to rombowa struktura dwutlenku tytanu. Występuje w 4 naturalnie występujących strukturach polimorficznych. Struktury polimorficzne to minerały, które mają ten sam skład, ale różne struktury. Zazwyczaj brukit jest uważany za rzadki związek w porównaniu z innymi strukturami polimorficznymi. Ma również stosunkowo większą objętość komórek. Najczęstsze zanieczyszczenia tego minerału to żelazo, tantal i niob.
Rysunek 03: Brookite
Kryształowy pokrój brukitu jest tabelaryczny i prążkowany; czasami może być piramidalny. Pękanie tego minerału jest podmuszlowe do nieregularnego, a substancja jest zwykle krucha. Połysk tego minerału można określić jako submetaliczny. Kolor mineralnych smug brukitu jest biały i może być nieprzezroczysty lub półprzezroczysty.
Jaka jest różnica między Rutylem Anataz a Brookite?
Dwutlenek tytanu lub TiO2 to ważny minerał, który występuje naturalnie. Istnieją cztery różne struktury minerałów dwutlenku tytanu: anataz, rutyl, brukit i akaogit. Kluczowa różnica między rutylem anatazu a brukitem polega na tym, że anataz ma tetragonalną komórkę elementarną z czterema jednostkami TiO2, a rutyl ma tetragonalną komórkę elementarną z dwoma jednostkami TiO2, podczas gdy brukit ma rombową komórkę elementarną z ośmioma jednostkami TiO2.
Poniższa infografika przedstawia różnice między rutylem anatazowym a brukitem w formie tabelarycznej do porównania.
Podsumowanie – Anatase vs Rutyl vs Brookite
Anataz, rutyl i brukit to trzy różne struktury minerałów dwutlenku tytanu. Kluczowa różnica między rutylem anatazu a brukitem polega na tym, że anataz ma elementarną tetragonalną z czterema jednostkami TiO2, rutyl ma elementarną tetragonalną z dwoma jednostkami TiO2, podczas gdy brukit ma elementarny element rombowy z ośmioma jednostkami TiO2.
